軟件交換技術(shù)：下一代網(wǎng)絡(luò)的核心
2007/06/18
一、軟交換技術(shù)的概念
軟交換又稱為呼叫代理、呼叫服務(wù)器或媒體網(wǎng)關(guān)控制器。軟交換技術(shù)的基本概念是把呼叫控制功能從傳輸層(媒體網(wǎng)關(guān))中分離出來(lái)。通過(guò)服務(wù)器上的軟件實(shí)現(xiàn)基本呼叫控制功能，如呼叫選路、信令互通、管理控制(建立會(huì)話、拆除會(huì)話)等。由于把呼叫控制和呼叫傳輸分離開(kāi)來(lái)，為控制、交換和軟件可編程功能建立了分離的平面，使業(yè)務(wù)提供者可以方便地將傳輸業(yè)務(wù)與控制協(xié)議結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)基本業(yè)務(wù)和補(bǔ)充業(yè)務(wù)的轉(zhuǎn)移。軟交換技術(shù)將使語(yǔ)音網(wǎng)與數(shù)據(jù)網(wǎng)完美融合，集語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、視頻等所有形式的信息為一體，形成綜合性網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)各項(xiàng)增值業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，成為下一代網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)核心。
二、軟交換技術(shù)的功能
1.業(yè)務(wù)提供功能。軟交換技術(shù)負(fù)責(zé)完成向業(yè)務(wù)平臺(tái)提供開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)接口，可以提供公共交換電話網(wǎng)(PSTN)與綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)交換機(jī)的全部業(yè)務(wù)。包括基本業(yè)務(wù)和補(bǔ)充業(yè)務(wù)，并可與現(xiàn)有智能網(wǎng)配合提供智能網(wǎng)所提供的業(yè)務(wù)。世界電信發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)ISDN的實(shí)踐，總結(jié)出發(fā)展綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)最重要的一條經(jīng)驗(yàn)就是要開(kāi)發(fā)ISDN的應(yīng)用，并讓用戶了解這些應(yīng)用。例如，法國(guó)電信為用戶開(kāi)放了60種ISDN的應(yīng)用；美國(guó)在全國(guó)ISDN聯(lián)網(wǎng)活動(dòng)中向用戶提供185種ISDN的應(yīng)用。ISDN應(yīng)用范圍非常廣泛，主要的應(yīng)用領(lǐng)域有局域網(wǎng)、多點(diǎn)屏幕共享、視頻、話音、數(shù)據(jù)綜合、文件交換、遠(yuǎn)端通信、圖像、多媒體文件的存取、基于計(jì)算機(jī)的主叫用戶號(hào)碼標(biāo)識(shí)等。智能網(wǎng)是在現(xiàn)有電話網(wǎng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，指帶有智能的電話網(wǎng)或者綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)。它的網(wǎng)絡(luò)智能配置于分布在全網(wǎng)中的若干個(gè)業(yè)務(wù)控制點(diǎn)中的計(jì)算機(jī)上，而由軟件實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)智能的控制，以提供更為靈活的智能控制功能。智能網(wǎng)在增加新業(yè)務(wù)時(shí)不用改造端局和交換機(jī)，由電信公司工作人員甚至用戶自己修改軟件就能達(dá)到隨時(shí)提供新業(yè)務(wù)的目的。
2.呼叫控制功能。負(fù)責(zé)完成基本和增強(qiáng)的呼叫處理過(guò)程，完成基本呼叫的建立、維持和釋放的控制功能，例如呼叫處理、連接控制、智能呼叫觸發(fā)和資源控制等。業(yè)務(wù)控制點(diǎn)存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)和服務(wù)邏輯，是網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵部分。它的主要功能是接收業(yè)務(wù)交換點(diǎn)送來(lái)的信息，并查詢數(shù)據(jù)庫(kù)，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證后進(jìn)行地址翻譯，最后向相應(yīng)的業(yè)務(wù)交換點(diǎn)發(fā)出呼叫處理指令。用戶利用呼叫轉(zhuǎn)移業(yè)務(wù)可以將已經(jīng)建立(即通信進(jìn)行中)的呼叫轉(zhuǎn)移到第三方，這個(gè)用戶可能是原呼叫中的主叫用戶或者是被叫用戶。呼叫保持業(yè)務(wù)允許用戶中斷所建立的呼叫(即已存在的通信)。隨后，可以根據(jù)該用戶的要求重新建立這個(gè)通信。在中斷通信以后，用戶可選擇對(duì)方用戶的信道保留，或者不保留而讓其他通信使用。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)處理呼叫的能力是服務(wù)質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)，因此控制層是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的核心。
3.媒體網(wǎng)關(guān)接入功能。負(fù)責(zé)完成各種接入?yún)f(xié)議(信令)的適配處理過(guò)程，向業(yè)務(wù)平臺(tái)提供開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)接口，可以連接各種媒體網(wǎng)關(guān)。例如PSTN/ISDN網(wǎng)關(guān)、因特網(wǎng)協(xié)議(IP)中繼媒體網(wǎng)關(guān)、異步傳送模式(ATM)網(wǎng)關(guān)、用戶媒體網(wǎng)關(guān)、數(shù)據(jù)媒體網(wǎng)關(guān)、無(wú)線媒體網(wǎng)關(guān)等。媒體網(wǎng)關(guān)可完成國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU-T)H.248協(xié)議功能，直接與H.323終端和會(huì)議起始協(xié)議(SIP)客戶端的端頭連接，提供許多相應(yīng)業(yè)務(wù)。
從網(wǎng)絡(luò)角度看，通過(guò)軟交換機(jī)結(jié)合媒體網(wǎng)關(guān)和信令網(wǎng)關(guān)跨接和互聯(lián)電路交換網(wǎng)和分組化網(wǎng)后，盡管兩個(gè)網(wǎng)仍然基本獨(dú)立，但應(yīng)用層已實(shí)現(xiàn)基本融合，可以統(tǒng)一提供管理并且加快擴(kuò)展部署業(yè)務(wù)。等到數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)逐漸成為網(wǎng)絡(luò)的主要業(yè)務(wù)后再考慮將電路交換網(wǎng)上的業(yè)務(wù)逐漸轉(zhuǎn)移到分組化網(wǎng)上來(lái)，最終形成一個(gè)統(tǒng)一的融合的網(wǎng)。這種網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)思路允許不同的網(wǎng)按照各自的最佳方向獨(dú)立演進(jìn)，不受限于節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，是最適合中國(guó)這樣的傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)策略。當(dāng)然，軟交換還處于發(fā)展完善過(guò)程之中，會(huì)有這樣或那樣的問(wèn)題，但作為發(fā)展方向已經(jīng)獲得業(yè)界的認(rèn)同。
4.互連互通功能。負(fù)責(zé)完成與其他對(duì)等實(shí)體互連互通，這個(gè)功能具有支持各種協(xié)議的特點(diǎn)，可以同時(shí)支持H.323以及SIP協(xié)議。
H.323協(xié)議是國(guó)際電信聯(lián)盟制訂的標(biāo)準(zhǔn)，該協(xié)議采用ISDN的設(shè)計(jì)思想，使用Q.931協(xié)議完成呼叫的建立、釋放，具有電信網(wǎng)絡(luò)可管理和可集中的特征，這個(gè)協(xié)議較成熟，使用也較廣泛。SIP協(xié)議是因特網(wǎng)工程任務(wù)組制訂的標(biāo)準(zhǔn)，具有簡(jiǎn)單、可擴(kuò)展以及適于現(xiàn)有因特網(wǎng)應(yīng)用的特點(diǎn)。以上兩種標(biāo)準(zhǔn)都可以完成呼叫建立與釋放，補(bǔ)充業(yè)務(wù)及能力交換等功能。軟交換不僅能支持這兩種協(xié)議，而且在技術(shù)上支持多種信令協(xié)議(如H.248，SCTP，ISUP+，以及INAP+，RADIUS，SNMP等)，實(shí)現(xiàn)PSTN和IP/ATM網(wǎng)間的信令和不同網(wǎng)關(guān)的互操作。
軟交換支持多種協(xié)議和應(yīng)用，利用開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)分布式通信與管理，具有良好的結(jié)構(gòu)擴(kuò)展性，設(shè)備占地面積小和機(jī)房空間利用效率高。采用軟交換后可以卸載或旁路IP撥號(hào)業(yè)務(wù)，減輕電路交換網(wǎng)的壓力，代替?zhèn)鹘y(tǒng)電路交換網(wǎng)的匯接局和端局。其運(yùn)營(yíng)成本將大幅度降低，投資回報(bào)期明顯縮短，對(duì)業(yè)務(wù)量變化的敏感性較低，因此抗風(fēng)險(xiǎn)能力比較強(qiáng)。如果語(yǔ)音網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)融合，那么無(wú)論是初始成本還是運(yùn)營(yíng)成本都會(huì)大幅度降低，而且具有更豐富的呼叫特性和應(yīng)用以及可擴(kuò)展性。軟交換采用了開(kāi)放的體系結(jié)構(gòu)，即采用標(biāo)準(zhǔn)接口和開(kāi)放式應(yīng)用編程接口，特別是其上面應(yīng)用層和媒體控制層已經(jīng)與媒體層硬件分離并納入開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算環(huán)境。這種獨(dú)立于硬件的平臺(tái)可以有利于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商靈活選擇網(wǎng)絡(luò)各層最佳的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備兼容與互通互操作，極大地加速新業(yè)務(wù)和新應(yīng)用的開(kāi)發(fā)、生成和部署，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)者和業(yè)務(wù)提供者的競(jìng)爭(zhēng)地位和競(jìng)爭(zhēng)能力。
三、軟交換技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展
隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)特別是IP業(yè)務(wù)的日益增長(zhǎng)，下一代網(wǎng)絡(luò)日益為人們所關(guān)注。
下一代網(wǎng)絡(luò)將具有提供話音、數(shù)據(jù)、視頻和多媒體等各種業(yè)務(wù)的綜合性質(zhì)網(wǎng)絡(luò)體系的結(jié)構(gòu)，將傳統(tǒng)的交換機(jī)功能模塊分離為獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)部件。網(wǎng)絡(luò)是分層架構(gòu)，具有先進(jìn)的高速物理層、高速鏈路層和高速網(wǎng)絡(luò)層。比如從接入層提供無(wú)縫的多種速率靈活的接入手段，從傳送層提供可靠的保證服務(wù)質(zhì)量大容量的統(tǒng)一綜合傳送平臺(tái)。從控制層面，能建立起相應(yīng)的呼叫連接，在業(yè)務(wù)層面上能夠提供豐富多彩的各種業(yè)務(wù)。鏈路層趨向采用電信級(jí)分組節(jié)點(diǎn)，即高性能的核心路由器加邊緣路由器和ATM交換機(jī)。傳送層趨向于實(shí)現(xiàn)光聯(lián)網(wǎng)，可以提供巨大而且廉價(jià)的網(wǎng)絡(luò)帶寬和網(wǎng)絡(luò)成本，可持續(xù)發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，能夠透明支持任何業(yè)務(wù)。具有開(kāi)放式的體系架構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)接口，采用多元化的寬帶無(wú)縫接入技術(shù)，使得原來(lái)封閉網(wǎng)絡(luò)有一個(gè)相對(duì)比較開(kāi)放的環(huán)境，相對(duì)的功能區(qū)域擴(kuò)散。也就是說(shuō)下一代網(wǎng)絡(luò)是業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)，是基于統(tǒng)一協(xié)議的分組的網(wǎng)絡(luò)，業(yè)務(wù)與呼叫控制分離，呼叫與承載分離，使業(yè)務(wù)真正獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)，能靈活方便地實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的提供。軟交換技術(shù)將廣泛應(yīng)用其中，并成為下一代網(wǎng)絡(luò)的核心。
中國(guó)信息導(dǎo)報(bào)
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